Dataset Previews

First, initialize by adding tools and declare floating type

using GriddingMachine
using PkgUtility
using Plots
using Plots.PlotMeasures

ENV["GKSwstype"]="100";
FT = Float32;
# use this to fix the problem in generated preview.jl file
F1 = joinpath(@__DIR__, "../../Artifacts.toml");
F2 = joinpath(@__DIR__, "../../../Artifacts.toml");
GRIDDINGMACHINE_ARTIFACTS = (isfile(F1) ? F1 : F2);

predownload_artifact.(["GPP_MPI_v006_1X_8D", "GPP_VPM_v20_1X_8D",
                       "NPP_MODIS_1X_1Y", "canopy_height_20X_1Y",
                       "clumping_index_12X_1Y", "clumping_index_2X_1Y_PFT",
                       "land_mask_ERA5_4X_1Y", "leaf_area_index_4X_1M",
                       "leaf_chlorophyll_2X_7D", "leaf_traits_2X_1Y",
                       "river_maps_4X_1Y", "SIF_TROPOMI_740_1X_1M",
                       "surface_data_2X_1Y", "tree_density_12X_1Y",
                       "wood_density_2X_1Y"],
                      GRIDDINGMACHINE_ARTIFACTS);

#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   
-=#=#   #   #                                                                 

                                                                           0.0%
                                                                           0.1%
                                                                           0.4%
                                                                           1.3%
###                                                                        5.0%
##########                                                                15.1%
#################                                                         24.7%
########################                                                  34.2%
###############################                                           43.7%
######################################                                    53.2%
#############################################                             62.5%
###################################################                       72.1%
##########################################################                81.5%
#################################################################         91.1%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   

                                                                           0.0%
                                                                           0.1%
                                                                           0.3%
                                                                           0.9%
##                                                                         3.1%
########                                                                  11.9%
#################                                                         23.8%
#########################                                                 35.5%
#################################                                         46.5%
#########################################                                 57.3%
#################################################                         68.1%
########################################################                  79.0%
################################################################          90.0%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   
-=#=#   #   #                                                                 
-=O#- #  #    #                                                               

#############                                                             18.5%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   

                                                                           0.4%
#                                                                          2.7%
#####                                                                      7.6%
###################                                                       27.4%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   

                                                                           0.8%
###                                                                        5.3%
###########                                                               16.5%
##############################################                            64.0%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   

#                                                                          1.8%
#######                                                                   10.5%
########################                                                  34.0%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   

#                                                                          2.1%
###########                                                               15.4%
###############################                                           43.3%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   

                                                                           0.1%
                                                                           0.9%
#                                                                          2.7%
#######                                                                    9.8%
##########################                                                36.9%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   

                                                                           0.2%
                                                                           1.0%
#                                                                          2.6%
#######                                                                   10.1%
########################                                                  34.2%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   

                                                                           1.0%
###                                                                        4.4%
############                                                              17.7%
##############################################                            65.1%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   

                                                                           0.3%
#                                                                          1.6%
###                                                                        5.5%
#############                                                             18.7%
####################################################                      73.4%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   

                                                                           0.1%
#                                                                          1.8%
##                                                                         2.8%
######                                                                     9.0%
########################                                                  34.4%
#############################################################             86.0%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   

                                                                           0.0%
                                                                           0.1%
                                                                           0.2%
                                                                           0.5%
#                                                                          1.9%
#####                                                                      7.1%
#########                                                                 12.6%
#############                                                             18.1%
##############                                                            20.1%
#################                                                         23.9%
####################                                                      28.4%
######################                                                    31.0%
########################                                                  33.9%
##########################                                                37.1%
############################                                              39.8%
##############################                                            42.1%
################################                                          44.5%
#################################                                         46.8%
###################################                                       49.1%
#####################################                                     51.5%
#####################################                                     52.7%
#######################################                                   55.1%
########################################                                  56.8%
##########################################                                58.5%
###########################################                               60.3%
############################################                              62.0%
#############################################                             63.8%
###############################################                           65.5%
################################################                          67.3%
#################################################                         68.3%
##################################################                        70.0%
###################################################                       71.4%
####################################################                      72.2%
####################################################                      73.2%
####################################################                      73.5%
#######################################################                   77.5%
########################################################                  78.4%
#########################################################                 79.4%
#########################################################                 80.4%
##########################################################                81.5%
###########################################################               82.5%
############################################################              83.5%
############################################################              84.5%
#############################################################             85.5%
##############################################################            86.6%
###############################################################           87.6%
###############################################################           88.7%
################################################################          89.8%
#################################################################         90.8%
##################################################################        92.0%
##################################################################        92.9%
###################################################################       94.0%
####################################################################      95.0%
#####################################################################     96.1%
#####################################################################     97.2%
######################################################################    98.3%
#######################################################################   99.3%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   

                                                                           0.3%
                                                                           1.1%
###                                                                        4.7%
#######                                                                   10.9%
############################                                              40.2%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   

#                                                                          2.2%
########                                                                  12.4%
############################                                              39.7%
######################################################################## 100.0%

Then, define a function to plot the dataset

function preview_data(ds::GriddedDataset{FT}, ind::Int)
    # preview data
    return heatmap(view(ds.data,:,:,ind)',
                   origin="lower",
                   aspect_ratio=1,
                   xticks=[],
                   yticks=[],
                   c=:viridis,
                   size=(700,300),
                   framestyle=:none)
end

function preview_data(ds::GriddedDataset{FT}, ind::Int, clim::Tuple)
    # preview data
    return heatmap(view(ds.data,:,:,ind)',
                   origin="lower",
                   aspect_ratio=1,
                   xticks=[],
                   yticks=[],
                   c=:viridis,
                   clim=clim,
                   size=(700,300),
                   framestyle=:none)
end

preview_data (generic function with 2 methods)

Leaf level datasets

Leaf chlorophyll content

LCH_LUT = load_LUT(LeafChlorophyll{FT}());
mask_LUT!(LCH_LUT, FT[0,Inf]);
LCH_LUT = regrid_LUT(LCH_LUT, Int(size(LCH_LUT.data,2)/180));
anim = @animate for i ∈ 1:size(LCH_LUT.data,3)
    preview_data(LCH_LUT, i, (0,80));
end
gif(anim, fps=5)

Leaf nitrogen content

LNC_LUT = load_LUT(LeafNitrogen{FT}());
mask_LUT!(LNC_LUT, FT[0,Inf]);
LNC_LUT = regrid_LUT(LNC_LUT, Int(size(LNC_LUT.data,2)/180));
preview_data(LNC_LUT, 1)

Leaf phosphorus content

LPC_LUT = load_LUT(LeafPhosphorus{FT}());
mask_LUT!(LPC_LUT, FT[0,Inf]);
LPC_LUT = regrid_LUT(LPC_LUT, Int(size(LPC_LUT.data,2)/180));
preview_data(LPC_LUT, 1)

Specific leaf area

SLA_LUT = load_LUT(LeafSLA{FT}());
mask_LUT!(SLA_LUT, FT[0,Inf]);
SLA_LUT = regrid_LUT(SLA_LUT, Int(size(SLA_LUT.data,2)/180));
preview_data(SLA_LUT, 1)

Vcmax

VCM_LUT = load_LUT(VcmaxOptimalCiCa{FT}());
mask_LUT!(VCM_LUT, FT[0,Inf]);
VCM_LUT = regrid_LUT(VCM_LUT, Int(size(VCM_LUT.data,2)/180));
preview_data(VCM_LUT, 1)

Stand level datasets

Canopy height

CHT_LUT = load_LUT(CanopyHeightGLAS{FT}());
mask_LUT!(CHT_LUT, FT[0,Inf]);
CHT_LUT = regrid_LUT(CHT_LUT, Int(size(CHT_LUT.data,2)/180));
preview_data(CHT_LUT, 1)

Clumping index

# global clumping index
CLI_LUT = load_LUT(ClumpingIndexMODIS{FT}(), "12X", "1Y");
mask_LUT!(CLI_LUT, FT[0,1]);
CLI_LUT = regrid_LUT(CLI_LUT, Int(size(CLI_LUT.data,2)/180));
preview_data(CLI_LUT, 1, (0.4,1))

# global clumping index per PFT
CLI_LUT = load_LUT(ClumpingIndexPFT{FT}());
mask_LUT!(CLI_LUT, FT[0,1]);
CLI_LUT = regrid_LUT(CLI_LUT, Int(size(CLI_LUT.data,2)/180));
anim = @animate for i ∈ 1:size(CLI_LUT.data,3)
    preview_data(CLI_LUT, i, (0.4,1));
end
gif(anim, fps=1)

Gross primary productivity

# GPP MPI
anim = @animate for year ∈ 2001:2019, i ∈ 1:46
    GPP_LUT = load_LUT(GPPMPIv006{FT}(), year, "1X", "8D");
    mask_LUT!(GPP_LUT, FT[-100,Inf]);
    preview_data(GPP_LUT, i, (0,10));
end
gif(anim, fps=20)

# GPP VPM
anim = @animate for year ∈ 2000:2019, i ∈ 1:46
    @show year;
    GPP_LUT = load_LUT(GPPVPMv20{FT}(), year, "1X", "8D");
    mask_LUT!(GPP_LUT, FT[-100,Inf]);
    preview_data(GPP_LUT, i, (0,10));
end
gif(anim, fps=20)

Leaf area index

LAI_LUT = load_LUT(LAIMonthlyMean{FT}());
LAI_LUT = regrid_LUT(LAI_LUT, Int(size(LAI_LUT.data,2)/180));
anim = @animate for i ∈ 1:size(LAI_LUT.data,3)
    preview_data(LAI_LUT, i, (0,6));
end
gif(anim, fps=1)

Net primary productivity

NPP_LUT = load_LUT(NPPModis{FT}());
mask_LUT!(NPP_LUT, FT[-Inf,1e19]);
NPP_LUT = regrid_LUT(NPP_LUT, Int(size(NPP_LUT.data,2)/180));
NPP_LUT.data .*= 1e9;
preview_data(NPP_LUT, 1)

Sun induced fluorescence

SIF_LUT = load_LUT(SIFTropomi740{FT}(), 2018, "1X", "1M");
mask_LUT!(SIF_LUT, FT[-100,100]);
anim = @animate for i ∈ 1:12
    preview_data(SIF_LUT, i, (0,3.5));
end
gif(anim, fps=3)

Tree density

TDT_LUT = load_LUT(TreeDensity{FT}(), "12X", "1Y");
mask_LUT!(TDT_LUT, FT[0,Inf]);
TDT_LUT = regrid_LUT(TDT_LUT, Int(size(TDT_LUT.data,2)/180));
preview_data(TDT_LUT, 1, (0, 150000))

Wood density

TDT_LUT = load_LUT(WoodDensity{FT}());
mask_LUT!(TDT_LUT, FT[0,Inf]);
TDT_LUT = regrid_LUT(TDT_LUT, Int(size(TDT_LUT.data,2)/180));
preview_data(TDT_LUT, 1)

Land surface

Land elevation

ELE_LUT = load_LUT(LandElevation{FT}());
mask_LUT!(ELE_LUT, FT[0,Inf]);
ELE_LUT = regrid_LUT(ELE_LUT, Int(size(ELE_LUT.data,2)/180));
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Land mask

LMK_LUT = load_LUT(LandMaskERA5{FT}());
LMK_LUT = regrid_LUT(LMK_LUT, Int(size(LMK_LUT.data,2)/180));
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River flood plain height

FLD_LUT = load_LUT(FloodPlainHeight{FT}());
mask_LUT!(FLD_LUT, FT[0,Inf]);
FLD_LUT = regrid_LUT(FLD_LUT, Int(size(FLD_LUT.data,2)/180));
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River height

RVH_LUT = load_LUT(RiverHeight{FT}());
mask_LUT!(RVH_LUT, FT[0,Inf]);
RVH_LUT = regrid_LUT(RVH_LUT, Int(size(RVH_LUT.data,2)/180));
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River width

RVW_LUT = load_LUT(RiverWidth{FT}());
mask_LUT!(RVW_LUT, FT[0,Inf]);
RVW_LUT = regrid_LUT(RVW_LUT, Int(size(RVW_LUT.data,2)/180));
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River length

RVL_LUT = load_LUT(RiverLength{FT}());
mask_LUT!(RVL_LUT, FT[0,Inf]);
RVL_LUT = regrid_LUT(RVL_LUT, Int(size(RVL_LUT.data,2)/180));
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River manning coefficient

RVM_LUT = load_LUT(LandMaskERA5{FT}());
RVM_LUT = regrid_LUT(RVM_LUT, Int(size(RVM_LUT.data,2)/180));
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River unit catchment area

UCA_LUT = load_LUT(UnitCatchmentArea{FT}());
UCA_LUT = regrid_LUT(UCA_LUT, Int(size(UCA_LUT.data,2)/180));
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